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大规模并行原子模拟在钛合金界面行为研究中的应用

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界面对钛合金的力学性能有至关重要的影响.界面行为的原子模拟涉及的原子数目庞大,必须借助大规模并行计算.本研究组开发了大规模并行分子动力学程序,并将其应用于钛合金中不同种类界面行为的模拟研究.本文以钛铝金属间化合物中的孪晶界和α钛中的特殊大角晶界为例,介绍研究组在钛合金晶界行为的计算模拟方面的近期研究成果.所模拟的体系尺寸达到微米级,所需CPU核数几十至几百不等.研究发现,钛铝模拟晶胞沿伪孪晶方向剪切变形时,等静压力下可产生L11结构的伪孪晶形核长大,而等静张力下剪切可产生真孪晶的形核长大,提出钛铝中一种新的孪晶长大机制.在α钛中,特定取向的两个晶粒所形成的晶界与位错发生相互作用,裂纹形核依赖于加载外力的取向而发生在晶界处或硬取向晶粒内,从而可能导致疲劳断裂行为与加载取向相关.这些结果有助于理解钛合金的塑性变形行为,并为更高尺度的模拟研究提供了原子尺度细节.

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来源
《第三届中国科学院超级计算机应用大会》|2013年|35-41|共7页
会议地点合肥
作者
Wang Hao; 王皞; Xu Dongsheng; 徐东生; Yang Rui; 杨锐;
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作者单位

中科院计算机网络信息中心;

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会议组织
正文语种
原文格式 PDF
中图分类 TG146.23;
关键词
钛合金; 并行计算; 原子模拟; 界面行为; 力学性能;

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